Fluorescencinė tomografija yra vaizdo metodas, daugiausia naudojamas diagnostikoje in vivo. Jis grindžiamas fluorescenciniu naudojimu dažai kurie tarnauja kaip biomarkeriai. Dabar ši technika dažniausiai naudojama atliekant tyrimus ar prenatalinius tyrimus.
Kas yra fluorescencinė tomografija?
Fluorescencinė tomografija nustato ir kiekybiškai įvertina trimatę paskirstymas fluorescuojančių biologinių žymenų biologiniuose audiniuose. Paveikslėlyje parodyta biomarkerio injekcija. Fluorescencinė tomografija nustato ir kiekybiškai įvertina trimatę paskirstymas fluorescuojančių biologinių žymenų biologiniuose audiniuose. Pirmiausia absorbuojamos vadinamosios fluoroforos, ty fluorescuojančios medžiagos elektromagnetinis spinduliavimas arti infraraudonųjų spindulių diapazone. Tada jie vėl spinduliuoja šiek tiek žemesnės energijos būsenoje. Toks biomolekulių elgesys vadinamas fluorescencija. absorbcija ir emisija vyksta elektromagnetinio spektro bangos ilgių diapazone nuo 700 iki 900 nm. Polimetinai paprastai naudojami kaip fluoroforiai. Šitie yra dažai kurių molekulėje yra konjuguojančios elektronų poros ir todėl sugeba priimti fotonus, kad sužadintų elektronus. Tada ši energija vėl išsiskiria skleidžiant šviesą ir susidarant šilumai. Šviečiant fluorescuojančiam dažui, jo paskirstymas kūne galima vizualizuoti. Fluoroforiai, kaip ir kontrastinės medžiagos, naudojami kitose vaizdavimo procedūrose. Jie gali būti vartojami į veną arba per burną, atsižvelgiant į vartojimo sritį. Fluorescencinė tomografija taip pat tinka naudoti atliekant molekulinį vaizdą.
Funkcija, poveikis ir tikslai
Fluorescencinės tomografijos taikymas dažniausiai atliekamas artimojo infraraudonojo spindulio diapazone, nes trumpųjų bangų infraraudonoji šviesa gali lengvai kirsti kūno audinius. Tik vanduo ir hemoglobinas sugeba sugerti spinduliuotę šiame bangos ilgių diapazone. Tipiškame audinyje hemoglobinas yra atsakingas už maždaug 34–64 proc absorbcija. Todėl tai yra lemiamas šios procedūros veiksnys. Yra spektrinis langas nuo 700 iki 900 nanometrų. Fluorescuojančios spinduliuotės dažai taip pat slypi šiame bangos ilgių diapazone. Todėl trumpųjų bangų infraraudonoji šviesa gali gerai prasiskverbti į biologinį audinį. Likutis absorbcija ir spinduliuotės sklaida yra ribojantys metodo veiksniai, todėl jo taikymas ribojamas mažais audinių kiekiais. Šiandien naudojami fluoroforai yra daugiausia fluorescenciniai dažai iš polimetino grupės. Tačiau kadangi šie dažai lėtai sunaikinami veikiant, jų naudojimas yra labai ribotas. Kaip alternatyvą galima naudoti kvantinius taškus, pagamintus iš puslaidininkių medžiagų. Tai yra nanokūnai, tačiau juose gali būti selenas, arsenas ir kadmio, todėl jų naudojimas žmonėms iš principo turi būti atmestas. Baltymaioligonukleidai ar peptidai veikia kaip ligandai konjugacijai su fluorescuojančiais dažais. Išimtiniais atvejais naudojami ir nekonjuguoti fluorescenciniai dažai. Pavyzdžiui, fluorescencinis dažiklis „indocianino žalia“ žmonėms buvo naudojamas kaip a kontrastinė medžiaga in angiografija Konjuguoti fluorescenciniai biomarkeriai žmonėms šiuo metu nėra patvirtinti. Todėl atliekant fluorescencinės tomografijos taikymo tyrimus, šiandien atliekami tik bandymai su gyvūnais. Atliekant šiuos eksperimentus, fluorescencinis biologinis žymeklis taikomas į veną, o tada dažų pasiskirstymas ir jo kaupimasis tiriamame audinyje tiriamas laiku nustatytu būdu. Gyvūno kūno paviršius nuskaitomas NIR lazeriu. Šio proceso metu kamera užfiksuoja fluorescuojančio biologinio žymeklio skleidžiamą spinduliuotę ir sujungia vaizdus į 1959D filmą. Tai leidžia sekti biomarkerio kelią. Tuo pačiu metu apimtis žymėto audinio, taip pat galima užregistruoti, ar tai gali būti naviko audinys. Šiandien fluorescencinė tomografija ikiklinikinių tyrimų metu naudojama įvairiais būdais. Tačiau intensyviai dirbama ir dėl galimų pritaikymų žmogaus diagnostikoje. Atsižvelgiant į tai, reikia atlikti tyrimus dėl jo taikymo Vėžys diagnostika, ypač skirta krūties vėžys, vaidina svarbų vaidmenį. Pavyzdžiui, fluorescencija mamografija Manoma, kad gali būti ekonomiškas ir greitas patikros metodas krūties vėžys. Jau 2000 m. „Schering AG“ pateikė modifikuotą indocianino žalią kaip a kontrastinė medžiaga šiai procedūrai. Tačiau patvirtinimo dar nėra. Prašymas kontroliuoti limfa taip pat diskutuojama. Kita potenciali taikymo sritis būtų rizikos vertinimo procedūros naudojimas XNUMX m Vėžys pacientai. Fluorescencinė tomografija taip pat turi didelį potencialą anksti nustatyti reumatoidą artritas.
Rizika, šalutinis poveikis ir pavojai
Fluorescencinė tomografija turi keletą pranašumų, palyginti su kai kuriomis kitomis vaizdavimo technologijomis. Tai labai jautri technika, kai vaizdavimui pakanka net nedidelių fluoroforo kiekių. Taigi jo jautrumas yra panašus į branduolinės medicinos PET (pozitrono emisijos tomografija) ir SPECT (vieno fotono emisija kompiuterinė tomografija). Šiuo požiūriu jis netgi pranašesnis už MRT (magnetinio rezonanso tomografija). Be to, fluorescencinė tomografija yra labai nebrangi procedūra. Tai taikoma investicijoms į įrangą ir įrangos eksploatavimą, taip pat ekspertizės atlikimui. Be to, nėra radiacijos poveikio. Tačiau trūkumas yra tas, kad erdvinė skiriamoji geba smarkiai mažėja didėjant kūno gyliui dėl didelių sklaidos nuostolių. Todėl galima tirti tik mažus audinių paviršius. Žmonėse Vidaus organai šiuo metu negali būti gerai vaizduojamas. Tačiau yra bandoma apriboti sklaidos poveikį kuriant atrankos vykdymo metu metodus. Šiame procese stipriai išsibarstę fotonai yra atskirti nuo tik šiek tiek išsibarsčiusių fotonų. Šis procesas dar nėra iki galo išvystytas. Taip pat reikia tolesnių tyrimų kuriant tinkamą fluorescencinį biologinį žymeklį. Dabartiniai fluorescenciniai biologiniai žymekliai nėra patvirtinti žmonėms. Šiuo metu naudojami dažai pablogėja veikiant šviesai, o tai yra didelis jų naudojimo trūkumas. Galimos alternatyvos yra vadinamieji kvantiniai taškai, pagaminti iš puslaidininkių medžiagų. Tačiau dėl jų toksiškų medžiagų, tokių kaip kadmio or arsenas, jie netinka žmonėms naudoti in vivo diagnostiką.
